全自動血型分析儀加樣機(jī)構(gòu)機(jī)械臂控制系統(tǒng)研究.pdf

1、血型分析是臨床上的一種常規(guī)檢驗。隨著醫(yī)療條件改善以及公眾健康意識的不斷提高，血型檢驗量大量增加，而傳統(tǒng)的手工檢驗方法已不能滿足工作需求，因此，研究一種全自動血型分析儀具有十分重要的意義。全自動血型分析儀是一種高端的血液分析設(shè)備，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及學(xué)科分類多，是一種典型的多學(xué)科綜合運(yùn)用的產(chǎn)物。本文針對全自動血型分析儀中涉及的加樣機(jī)械臂運(yùn)動控制系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計。
　　全自動血型分析儀的加樣機(jī)構(gòu)機(jī)械臂是一個多軸協(xié)調(diào)運(yùn)動的復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)。本

2、文首先采用笛卡爾坐標(biāo)系設(shè)計了機(jī)械臂的機(jī)械結(jié)構(gòu)，然后分析闡述了加樣機(jī)構(gòu)機(jī)械臂在整個血型分析儀中的作用和工作流程，明確了運(yùn)動控制系統(tǒng)所要達(dá)到的目標(biāo)和要求，接著討論了機(jī)構(gòu)機(jī)械臂的運(yùn)動控制策略，確定了速度-電流的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。
　　運(yùn)動控制系統(tǒng)是機(jī)械臂控制的核心。本文選擇了適合本控制系統(tǒng)的無刷直流電機(jī)，分析了其工作原理和數(shù)學(xué)模型，根據(jù)加樣機(jī)構(gòu)機(jī)械臂的運(yùn)動要求，設(shè)計了運(yùn)動控制方案：采用了S型速度控制方案，并將軌跡規(guī)劃中的插補(bǔ)分成了粗插補(bǔ)和

3、精插補(bǔ)兩步來完成，調(diào)速方法采用了應(yīng)用最為廣泛的PWM調(diào)速方法。根據(jù)前述的運(yùn)動控制方案，運(yùn)動控制系統(tǒng)采用了數(shù)字化的“DSP+FPGA”的硬件平臺，設(shè)計了無刷直流電機(jī)的驅(qū)動電路、反饋電路、A/D轉(zhuǎn)換電路。
　　最后，本文研究了運(yùn)動控制系統(tǒng)中速度控制器和電流控制器的控制算法，采用了工業(yè)自動化中最常用的PID控制算法。針對普通PID控制算法中控制參數(shù)無自整定的缺點(diǎn)，將模糊控制引入PID控制算法，通過對系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行模糊推理，在線整定